Gigue et latence
Les termes ' gigue ' et ' latence » sont deux termes qui sont généralement mentionnés en référence aux problèmes liés aux réseaux de voix sur IP (VoIP) – c'est-à-dire la téléphonie IP – et annoncent rarement de bonnes nouvelles. Les administrateurs de ces réseaux doivent garder un œil sur ces deux problèmes, puis les résoudre dès que possible. Dans cet article, nous verrons comment procéder.
La configuration réseau optimale
L'efficacité d'un réseau est évaluée par sa capacité à transporter des paquets de données selon cinq paramètres d'efficacité :
- Temps – délai le plus court possible
- Livraison – pas de chute ou de perte de paquets
- Sécurité – livraison de paquets non falsifiés
- Évolutivité – les capacités d’un réseau à suivre la croissance
- Atteindre – sa capacité à couvrir tous les appareils auxquels il est destiné, quelle que soit sa localisation
S’il y a deux choses qui pourraient affecter négativement tous ces paramètres, ce seraient gigue et latence .
Que sont la gigue et la latence ?
L'explication la plus simple de la gigue serait retards dans la différence de temps moyenne entre les séquences de paquets de données .
La gigue, plus en détail, est la variation des temps de retard des paquets de données reçus. Si nous devions considérer un environnement réseau idéal, les paquets seraient envoyés à intervalles réguliers. Ils traversent ensuite le réseau et atteignent leur destination intacts, dans le bon ordre et aux mêmes intervalles réguliers.
Mais lorsque le réseau rencontre des problèmes tels qu'une congestion, une mauvaise configuration ou une file d'attente erronée, cet intervalle constant est désynchronisé, ce qui entraîne des transmissions de paquets instables qui les font arriver en rafales irrégulières. Le délai moyen entre l’arrivée de ces paquets est appelé « gigue ».
Lorsque la séquence de paquets est transmise à intervalle régulier, la durée moyenne reste constante, ce qui signifie moins de gigue. Mais lorsque le temps continue d’augmenter et de baisser, cela créera une perturbation du flux fluide des données et des informations, provoquant une instabilité du réseau.
La gigue peut également être définie comme « la différenciation dans la latence (ou délai) entre chaque paquet de données « . La gigue de plus de 20 ms entraînera des retards dans l'arrivée des paquets ce qui, à son tour, entraînera des retards dans vos communications audio ou vidéo.
Maintenant, d’un autre côté, et en termes simples , la latence est le temps nécessaire à un paquet de données pour atteindre l'hôte ou le périphérique prévu. . Ce temps est mesuré par « l'écho » qui est renvoyé depuis la destination – ou tout périphérique de pontage intermédiaire – confirmant que le paquet a bien réussi et que le périphérique hôte est prêt pour le prochain lot de paquets.
Cette communication aller-retour est essentielle dans un environnement réseau TCP/IP où les périphériques d'origine attendent toujours des accusés de réception avant d'envoyer les paquets de données suivants.
Chaque « saut » effectué par un paquet lorsqu'il traverse un réseau ajoute à cette latence. Si la latence est supérieure à 150 ms, cela provoque des pauses anormales dans les communications audio ou vidéo. . Lors d'un appel vidéo, une latence élevée crée une disparité entre l'audio et la vidéo. Si cette latence continue d’augmenter, cela pourrait éventuellement entraîner de longues périodes sans audio ni vidéo, jusqu’à ce que l’appel soit totalement interrompu.
Selon Cisco , les normes à respecter pour une performance réseau optimale sont :
- Délai maximum aller simple (« bouche à oreille ») : 150ms
- Délai maximum aller-retour : 300 ms
- Gigue maximale : 30ms
Comme on peut le voir, ces deux problèmes sont interdépendants – c’est-à-dire que l’un peut provoquer l’autre : les paquets instables peuvent entraîner des retards, c'est-à-dire une latence , dans les délais de livraison car ils encombrent les tampons en cours de route.
D'autre part la livraison tardive des paquets entre les périphériques réseau, ou « latence », peut retarder la transmission des paquets depuis leurs files d'attente tampon, ce qui pourrait entraîner une gigue. .
Et tout cela nous amène à la conclusion que la solution idéale pour un réseau « fluide » serait de supprimer – ou, à tout le moins, de minimiser – les deux gigue et latence .
Article similaire: Qu’est-ce que la gigue du réseau ?
Causes de gigue et de latence
Avant même d’envisager de lutter contre la gigue et la latence, nous devrons en connaître les causes. Voici quelques-unes des raisons :
- Matériel hérité ou sous-performant – peut-être que vos routeurs et commutateurs sont simplement en panne ou incompatibles avec votre environnement réseau ou les tâches qu’ils sont censés effectuer
- Interférence des objets – les murs peuvent dégrader votre signal WIFI, même les voitures ou les avions qui passent trop près peuvent envoyer des champs électromagnétiques qui peuvent interférer avec vos diffusions ; n'oubliez pas que même la météo peut devenir un obstacle par temps nuageux
- Distance entre les appareils – la distance entre un appareil et un routeur WIFI, ou la distance entre un routeur et le prochain appareil connecté, détermine la vitesse de performance et la latence des paquets qui utiliseront la connexion réseau ; plus la distance est grande, plus le risque de gigue et de latence est élevé
- Mauvaise configuration – un logiciel et un matériel mal configurés peuvent provoquer des collisions de paquets de données ou des diffusions au sein d'un sous-réseau, ce qui ralentira la communication
- Connexion Internet épouvantable – si votre entreprise dispose d'une mauvaise connexion à Internet, ou si vous n'avez tout simplement pas investi dans la quantité de bande passante requise, quoi que vous fassiez, vous rencontrerez toujours de la gigue et de la latence ; votre bande passante doit confortablement répondre aux besoins de connectivité de votre entreprise
Afin d'arrêter ou de réduire la gigue et la latence, nous devons nous concentrer sur la surveillance des réseaux, l'optimisation des actifs matériels et garantir de manière proactive que la configuration des solutions logicielles est correcte à tout moment.
Comment mesurer la gigue et la latence ?
La façon la plus simple de mesurer la gigue est en PING sur un appareil distant avec un certain nombre de paquets – disons 20 à 50 – et puis calculer la différence de temps moyenne entre chaque séquence de paquets de réponse .
Par exemple, si nous devions envoyer une requête ping à 192.1xx.xxx.240 (il s’agit d’un exemple d’adresse IP de périphérique distant) avec 20 paquets, la commande serait « ping –n 20 192.1xx.xxx.240 ».
Vos résultats ressembleraient à ceci :
Une fois cela fait, nous pouvons copier les temps dans une feuille de calcul et calculer la moyenne de la différence entre les temps par calculer la valeur absolue de la différence entre les millisecondes de celle qui la précède :
t0
.
.
.
| (tx+1 – tX ) | (où x = nombre de lignes de pings)
Dans notre exemple ci-dessus, la gigue n’est que de 1,7 ms – une très petite quantité, nous sommes fiers de le dire. Bien sûr, ce test doit être fait régulièrement pour voir s’il existe des variables qui pourraient provoquer une augmentation. De bons exemples seraient le trafic pendant les heures de pointe au bureau ou les campagnes de déploiement de packages informatiques. De plus, une partie du réseau peut ne pas fonctionner aussi bien qu'une autre. des tests sur des sous-réseaux seraient également nécessaires, en particulier dans les grands réseaux d'entreprise .
Note : certains sauts peuvent renvoyer un astérisque (« * ») ou deux – c'est OK si la destination finale est atteinte. L'appareil ciblé aurait pu simplement ignorer la demande ping pour des raisons de sécurité ou de priorité. Qualité de service ( QoS ) les raisons. Mais si les astérisques continuent jusqu'à ce que le nombre de pings ait été itéré, cela signifie que l'hôte n'a pas pu être atteint.
Ensuite, nous pouvons utiliser le TRACERT ou TRACÉROUTE (selon votre système d'exploitation) pour mesurer le temps nécessaire à un paquet pour atteindre sa destination. S'il y a des retards , on peut supposer que il y a une latence sur le réseau.
Mais avant de voir comment utiliser TRACERT, nous devrons voir comment cela fonctionne.
Une fois la commande exécutée, elle envoie des paquets et attend une réponse de chaque périphérique de connectivité réseau – généralement un routeur ou un commutateur, mais également du FAI et des principaux fournisseurs de services réseau – jusqu'à ce qu'elle atteigne l'hôte de destination.
TRACERT envoie trois paquets à chacun de ces appareils dans une série de sauts et enregistre le Temps de parcours ( RTT ). Cela permet de mesurer le temps nécessaire à chaque paquet pour entrer et sortir des appareils. Et ce sont ces ensembles de trois paquets que nous utilisons pour mesurer les temps moyens des RTT pour savoir s'il y a une latence sur une connexion réseau.
Une fois que nous avons le tableau RTT pour l’ensemble du parcours, nous pouvons prendre la moyenne de chaque saut. S'il existe une différence relativement importante entre deux ou plusieurs, le houblon c'est une indication de latence dans la communication entre les deux appareils .
Quelques exemples de diagnostic que vous pouvez utiliser pour comprendre ce que votre réseau vous dit dans différents scénarios ( S X ) inclure:
S 1 = RTT élevés au début des sauts indiquent qu'il y a des problèmes au sein du réseau local
S deux = RTT élevés à la fin et vers la fin indiquer qu'il y a des problèmes de connectivité dans ou à proximité de l'hôte de destination
S 3 = Des RTT élevés au milieu des houblons qui continuent de rester élevés jusqu'à la fin est simplement une indication d’un réseau lent – et doit être traité en conséquence
S 4 = Un astérisque (« * ») ne signifie pas nécessairement que l'appareil est hors ligne ; cela pourrait simplement signifier qu'il est occupé à traiter d'autres requêtes avec une priorité plus élevée, qu'il a été configuré pour ignorer les requêtes TRACERT ou que votre adresse IP a été bloquée – ce qui doit également être traité en conséquence.
Comme nous l’avons vu, ces deux outils peuvent à eux seuls vous fournir des informations détaillées sur la situation actuelle de gigue et de latence de votre réseau.
Quelle est la gravité des effets de la gigue et de la latence sur un réseau ?
La gigue et la latence ont de nombreux effets sur un réseau, et donc sur les performances d’une entreprise. Voici quelques exemples:
Mauvaise communication
Les réseaux présentant de la latence et de la gigue peuvent constituer un véritable obstacle aux performances de communication d’une entreprise. Cela est particulièrement vrai dans les cas où les paquets de données transportés doivent arriver intacts pour que les informations transmises aient un sens.
Le cas en question est celui de la VoIP. Il n’y a rien de plus ennuyeux que des appels vocaux lents et des conversations qui se chevauchent. Dans le pire des cas, la conversation devient totalement intelligible et peut même se terminer par un appel interrompu.
Ceci est généralement dû à la gigue qui envoie les paquets dans le désordre.
Délais d'attente
Certaines applications interrogent une connexion ou un hôte de destination pendant une durée limitée avant d'interrompre la connexion et d'alerter en cas d'expiration du délai d'attente.
Si ces délais d’attente se produisent lorsque des applications critiques tentent de se connecter à un serveur, par exemple, cela pourrait entraîner un désastre financier pour les entreprises qui dépendent des transactions en ligne de leurs clients.
Goulots d'étranglement du réseau
Nous avons vu que la gigue peut provoquer de la latence et vice versa.
Les paquets transmis à intervalles irréguliers créent une instabilité due au remplissage des tampons du matériel de connectivité en attendant l'arrivée de toutes les données. Cela ralentit le trafic pour les paquets qui n'ont même pas besoin de mise en mémoire tampon et entraîne un retard global, c'est-à-dire une latence.
Passons maintenant aux moyens de lutter contre la gigue et la latence.
Plus de méthodes et d'outils pour éviter la gigue et la latence
L’un des meilleurs conseils que l’on puisse vous donner pour réduire la latence, et surtout la gigue, sur un réseau serait : « Priorisez le trafic sur votre réseau ».
Nous parlons bien sûr de la mise en œuvre de la QoS sur votre réseau. Cela garantirait que les paquets hautement prioritaires – comme vos données VoIP – soient attribués ou étiquetés avec des privilèges de transmission plus élevés. Cela permet à ces paquets d’être transmis, et donc livrés, en premier.
Il existe également des outils pour suivre, dépanner et résoudre les problèmes de gigue et/ou de latence. Nous avons vu:
- PING – c’est la bonne vieille façon de tester le temps qu’il faut à un paquet pour atteindre sa destination ; c'est donc l'outil le plus basique (et le plus simple) pour tester la latence
- TRACERT ou TRACEROUTE – nous avons ici un autre vieux principe qui a toujours consisté à suivre le chemin que les paquets devraient emprunter pour atteindre leur destination ; cela en fait le meilleur (et le plus simple) choix pour tester les causes de gigue
Mais aussi efficaces que soient ces deux outils, cela n’aurait pas de sens de s’appuyer uniquement sur les deux pour gérer un vaste réseau comportant de nombreux actifs – ce serait une tâche fastidieuse.
Examinons donc les outils et solutions qui peuvent automatiser votre tâche administrative lorsqu'il s'agit de lutter contre la gigue et la latence.
Tampons de gigue
Dans un réseau VoIP, un tampon de gigue est un stockage de paquets temporaire et un tampon situé entre les points de terminaison . Il reçoit les paquets et les conserve pendant une durée définie avant de les laisser atteindre leur destination dans l'ordre correct et à intervalles réguliers.
Il existe deux types de tampons de gigue :
- Tampons de gigue statique – Il s’agit de tampons qui sont des périphériques matériels configurés par leurs fabricants.
- Tampons de gigue dynamiques – Ici, nous avons des tampons de gigue qui sont implémentés dans le logiciel du système réseau et sont configurés par les administrateurs qui peuvent les adapter à leurs besoins personnalisés.
Gestionnaires de téléchargement
La latence peut être causée par des applications et des systèmes monopolisant la bande passante. Sur les réseaux qui disposent d'un grand nombre de ces types d'applications, il est nécessaire de s'assurer qu'elles partagent toutes équitablement la bande passante ou, au moins, l'utilisent en dehors des heures de pointe.
Une façon de procéder consiste à installer des gestionnaires de téléchargement tels que Accélérateur de téléchargement , DownThemTous , ou Obtenez le droit . Avec ces solutions en jeu, la bande passante du réseau est partagée entre les téléchargements et les outils trouvent également des sites miroirs pour des téléchargements plus rapides et efficaces.
Note: avant de choisir un gestionnaire de téléchargement, assurez-vous qu’il est sécurisé et qu’il répond aux exigences spécifiques de votre réseau en termes, par exemple, de systèmes d’exploitation ou de navigateurs avec lesquels il est compatible.
Utilisez moins de houblon
À chaque occasion possible, un réseau doit être configuré pour relier les hôtes d'origine et de destination en utilisant les itinéraires les plus courts possibles . Cela peut entraîner la suppression des sauts inutiles et, par conséquent, une réduction de la latence. Les administrateurs peuvent y parvenir en minimisant le nombre de passerelles présentes dans leurs réseaux.
Solutions logicielles pour la gigue et la latence
Enfin, examinons quelques solutions de surveillance réseau disponibles dans le commerce qui peuvent permettre aux administrateurs d'avoir une meilleure compréhension et un meilleur contrôle de leurs domaines réseau :
1. SolarWinds VoIP et Network Quality Manager (ESSAI GRATUIT)
Le Responsable Qualité VoIP & Réseau est un produit qui nous vient de Vents solaires , l'un des plus grands fabricants de solutions de gestion de réseau aujourd'hui.
Principales caractéristiques:
- Spécialisé dans le trafic voix
- Gigue actuelle et maximale
- Carte du réseau
- Surveillance du réseau étendu
- Suivi des SLA IP
Bien que l'ensemble de la suite offre une solution robuste, c'est le Outil de surveillance de la gigue du réseau cela aide à analyser le trafic VoIP et à mesurer la quantité de gigue et de latence, le cas échéant, en analysant les flux de paquets de données traversant un réseau.
Les administrateurs peuvent comprendre les performances et la qualité de leur trafic VoIP car le Network Jitter Monitor mesure divers aspects tels que gigue actuelle et gigue maximale les niveaux. N'importe lequel les appels qui ont des problèmes peuvent être isolés pour une analyse plus approfondie sur la base de ces mesures de gigue ainsi que des codes d'erreur courants.
L'outil permet également de maintenir des communications VoIP de haute qualité en analysant les détails des enregistrements d'appels de marques populaires telles que Cisco et Avaya . SolarWinds vous offre la possibilité d'essayer VoIP & Network Quality Manager lors d'un essai gratuit.
Avantages:
- Solution axée sur l'entreprise pour la gestion VoIP, très détaillée
- Peut facilement surveiller plusieurs sites et indicateurs de qualité clés à partir d'un seul tableau de bord personnalisable
- Comprend une carte du réseau qui aide les équipes à visualiser les problèmes VoIP, idéale pour dépanner les déploiements complexes
- Peut découvrir automatiquement les appareils VoIP, ce qui simplifie l'intégration
- Prend en charge la surveillance SLA mesurant la perte de paquets, la gigue, le MOS et la latence
Les inconvénients:
- L'outil est spécialement conçu pour une utilisation en entreprise, l'exploration complète de toutes les fonctionnalités et options prendra du temps.
VoIP & Network Quality Manager Téléchargez la version d'essai GRATUITE de 30 jours
2. Moniteur réseau PRTG (ESSAI GRATUIT)
Cette solution de surveillance de réseau de Paessler est l'un des outils leaders du marché. Moniteur réseau PRTG permet aux administrateurs de prendre le contrôle de leur réseau de bout en bout et sur l'ensemble de l'infrastructure. C'est un outil facile à utiliser et ses fonctionnalités de surveillance de la gigue et de la latence aideront certainement à éliminer ces deux problèmes particuliers.
Il s'agit d'une solution de surveillance pour les réseaux plus grands, où les problèmes de gigue et de latence sont généralement les plus importants et les plus préoccupants.
Principales caractéristiques:
- Suivi des SLA IP
- Ping continu
- Métriques de qualité de service
- Mappage basé sur SNMP
Une fois installé le l'outil commence à surveiller la gigue et peut exécuter des tests pour détecter tout problème avec le trafic VoIP ou les configurations QoS . Et s'il y avait des problèmes, il envoie des alertes pour une action rapide .
PRTG Capteur de qualité de service et son Capteur PING avancé aider également à surveiller la latence. Il interroge régulièrement et surveille simultanément les serveurs, les routeurs et les commutateurs pour s'assurer qu'ils sont opérationnels, puis vérifie toute latence dans leur communication.
Avantages:
- Utilise SNMP, NetFlow et une variété d'autres protocoles pour créer l'image la plus précise du trafic réseau et VoIP
- Livré avec des capteurs VoIP préconfigurés
- Le tableau de bord est personnalisable grâce à une série de widgets et semble intuitif dès le départ.
- Prend en charge une version entièrement gratuite pour jusqu'à 100 capteurs, ce qui en fait un bon choix pour les petits et grands réseaux
- Le prix est basé sur l'utilisation des capteurs, ce qui en fait une solution flexible et évolutive pour les grands réseaux ainsi que pour les organisations soucieuses de leur budget.
Les inconvénients:
- PRTG est une plateforme riche en fonctionnalités qui nécessite du temps pour maîtriser pleinement toutes les fonctionnalités et options disponibles.
Essayez la version illimitée de Moniteur réseau PRTG sur un essai gratuit pendant 30 jours.
Paessler PRTG Surveillance VoIP Téléchargez un essai GRATUIT de 30 jours
3. Testeur de réseau multiprotocole
Nous avons ici un outil de test de réseau open source depuis ÉtoileTrinité . Il s’agit d’une application trompeusement petite qui a vraiment un impact surprenant lorsqu’il s’agit de dresser un tableau complet de la gigue et de la latence d’un réseau.
Principales caractéristiques:
- Utilisation gratuite
- Identifie une transmission irrégulière
- Simule le trafic
Cet outil gratuit aide surveille les retards dans les paquets IP et aide à repérer les raisons de la gigue et de la latence . Il peut également être utilisé pour usurper les attaques sur le réseau pour voir comment il résistera en cas d'attaque réelle .
Les administrateurs peuvent exécuter des tests pendant des périodes prolongées pour trouver les temps de gigue maximum .
Avantages:
- Ne se contente pas d'enregistrer la gigue, il l'étudie
- Permet de tester les systèmes par le trafic généré
- Simulez un trafic irrégulier
Les inconvénients:
- Pas vraiment un guide d'utilisation
Téléchargez le Testeur de réseau multiprotocole StarTrinity pour GRATUIT . Il est disponible pour les fenêtres ou Linux .
Gardez votre réseau exempt de gigue et de latence
Nous espérons que cet article vous a été utile pour identifier la gigue et la latence sur un réseau. Nous espérons également que vous pourrez désormais débarrasser votre infrastructure de ces deux problèmes.
FAQ sur la gigue et la latence
La gigue peut-elle être supérieure à la latence ?
Il est possible que la gigue sur une ligne soit supérieure à la latence. En effet, la gigue est une mesure de l'écart par rapport à un taux de livraison standard et la latence est le temps nécessaire à un paquet pour passer de la source à la destination. Ils mesurent donc en réalité deux choses différentes. Considérez ce scénario. Un expéditeur émet des paquets à un rythme régulier puis, pour une raison interne, arrête d'envoyer des paquets pendant un certain temps, puis reprend la transmission. Si cette pause est plus longue que le temps nécessaire à un paquet pour parcourir la connexion, l'intervalle entre le dernier paquet avant la pause et le premier paquet à la reprise serait plus long que le temps nécessaire à chaque paquet pour voyager. Dans ce cas, la gigue serait provoquée par un problème au niveau du périphérique émetteur plutôt qu’au niveau de la connexion. Un tel retard pourrait également être dû au fait que l'un des routeurs du chemin interrompt et reprend ses opérations.
En quoi la gigue est-elle différente du retard ?
Le délai de propagation est le temps nécessaire au premier bit d'un paquet pour voyager de la source à la destination ; la gigue est la variation du taux d’arrivée des paquets de données. Ainsi, le retard mesure le temps de trajet et la gigue mesure la fréquence d'arrivée des paquets.